Docker 容器网络：C++ 客户端 — 服务器应用程序。
一、说明
在下面的文章中， 将向您概述 docker 容器之间的通信。docker 通信的验证将通过运行 C++ 客户端-服务器应用程序和标准“ping”命令来执行。将构建并运行两个单独的 Docker 映像。
由于我会关注 docker 网络方面，因此不会提供 C++ 详细信息。有一个文件和易于理解的程序。我还假设读者了解 docker 的主要概念。在本文中，我不会穷尽 docker 网络的完整概念。为了进一步学习，我建议使用文档，可以在此处找到。
简单来说，Docker 概念是一个开放平台，允许软件工程师在容器的帮助下开发、集成和运行应用程序，并根据 Dockerfile 中的规范进行构建。
Docker 开发策略使用户能够将应用程序与基础设施分离，有效利用资源并按构建和计划交付应用程序。
首先，我将解释并为您提供有关通信两个 docker 映像的完整信息，这些映像可以部署在一台主机上（这种类型的 docker 网络通信将使用 docker BRIDGE）。
其次，我将展示 docker 概念OVERLAY NETWORK，其中 docker 映像将部署在单独的主机（和单独的网络）上。
通信方法将由同一客户端 — 服务器 C++ 应用程序或命令 ping 进行验证。
请注意，网络配置（在下一篇文章中描述）必须被视为一个简单的示例。通常，在每种情况下，网络架构都可以以不同的方式组织并连接许多不同的容器。
我还验证了云中的覆盖网络，将云 Linode 服务器上的主机与我的本地计算机连接起来（本文中未描述，因为我必须发布所有 IP 地址）。
二、Docker 中的桥接网络
2.1 网络构建
考虑下图，请注意，当连接在一台 Host上运行的容器时，会使用这种类型的通信。在我们的示例中，我们将在一个容器中运行 C++ 客户端，在另一个容器中运行 C++ 服务器（本文中包含的程序）。通过支持 docker 桥（通信管道）可以实现容器之间的通信，该桥可以关联为内部 ETH 网络（仅适用于在同一主机上运行的映像）。
您可以根据 Dockerfile 构建容器（一个用于客户端，一个用于服务器）。在检查容器通信时，您需要启动第一个服务器（运行服务器容器）。服务器将等待客户端，您从第二个容器启动客户端。
客户端向服务器发送 0-100 之间的随机数。服务器收集从客户端发送的接收信息并（作为字符串）添加：3.1415 并将包重新发送到客户端。
以下示例（docker 图像和 C++ 文件管理器）代表了我对软件和硬件的具体设置。您必须（或不必）更改客户端中的 IP 地址。我使用的端口是5555（你可以根据自己的喜好调整）。
按作者
2.2 客户端C++
// Client inspired by GeeksforGeeks
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#define PORT 5555
int main()
{
int sock = 0, valread;
struct sockaddr_in serv_addr;
srand(time(NULL));
char buffer[1024] = {0};
if ((sock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) < 0)
{
std::cout << "Socket creation error" << std::endl;
return -1;
}
serv_addr.sin_family = AF_INET;
serv_addr.sin_port = htons(PORT);
if (inet_pton(AF_INET, "127.0.0.1", &serv_addr.sin_addr) <= 0) //LOCAL
//if(inet_pton(AF_INET, "172.17.0.2", &serv_addr.sin_addr)<=0) //CLIENT DOES NOT RUN IS CONTAINER
//if(inet_pton(AF_INET, "172.21.0.1", &serv_addr.sin_addr)<=0) //CONTAINER
//if(inet_pton(AF_INET, "10.0.9.1", &serv_addr.sin_addr)<=0) //OVERLAY
{
std::cout << "Address is invalid ... " << std::endl;
return -1;
}
if (connect(sock, (struct sockaddr *)&serv_addr, sizeof(serv_addr)) < 0)
{
std::cout << "Connection Failed. Try again! ..." << std::endl;
return -1;
}
int number = rand() % 100;
std::cout << "check : " << number << std::endl;
std::string str = std::to_string(number);
char *cstr = &str[0];
send(sock, cstr, strlen(cstr), 0);
std::cout << "Message sent " << std::endl;
valread = read(sock, buffer, 1024);
std::cout << buffer << std::endl;
return 0;
} Dockerfile 客户端
FROM ubuntu:bionic #pull ubuntu
FROM gcc:latest #pull gcc
#just in case, you can install gcc and cmake
#RUN apt-get update && apt-get -y install build-essentials gcc cmake
ADD . /usr/src # add (copy) all from local folder to /usr/src
WORKDIR /usr/src
EXPOSE 5555
RUN g++ medium_client.cpp -o medium_client
# comment this and un - comment other if you would like to run your # program manually from shell
CMD ["./medium_client"]
#CMD ["/bin/bash"]在终端（构建容器）上执行以下命令。
sudo docker build . -t client:12.3 服务器C++
// Server side C/C++ program to demonstrate Socket programming
// Server - inspired by GeeksforGeeks
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#define PORT 5555
int main()
{
int server_fd, new_socket, valread;
struct sockaddr_in address;
int opt = 1;
int addrlen = sizeof(address);
char buffer[1024] = {0};
if ((server_fd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) == 0)
{
std::cout << "socket failed" << std::endl;
exit(EXIT_FAILURE);
}
if (setsockopt(server_fd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR | SO_REUSEPORT,
&opt, sizeof(opt)))
{
std::cout << "socket failed" << std::endl;
exit(EXIT_FAILURE);
}
address.sin_family = AF_INET;
address.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;
address.sin_port = htons(PORT);
if (bind(server_fd, (struct sockaddr *)&address,
sizeof(address)) < 0)
{
std::cout << "bind failed" << std::endl;
exit(EXIT_FAILURE);
}
if (listen(server_fd, 3) < 0)
{
std::cout << "listen" << std::endl;
exit(EXIT_FAILURE);
}
if ((new_socket = accept(server_fd, (struct sockaddr *)&address,
(socklen_t *)&addrlen)) < 0)
{
std::cout << "accept" << std::endl;
exit(EXIT_FAILURE);
}
double pi = 3.1415;
std::string str1 = "server => ";
std::string str2 = std::to_string(pi);
valread = read(new_socket, buffer, 1024);
std::cout << buffer << std::endl;
std::string str = str1 + " : " + str2 + " and " + buffer;
char *cstr = &str[0];
send(new_socket, cstr, strlen(cstr), 0);
std::cout << "Message hass been sent!" << std::endl;
return 0;
} 服务器 Dockerfile
FROM ubuntu:bionic
FROM gcc:latest
ADD . /usr/src
WORKDIR /usr/src
EXPOSE 5555
RUN g++ medium_server.cpp -o medium_server
# comment this and un - comment other if you would like to run your # program manually from shell
CMD ["./medium_server"]
#CMD ["/bin/bash"]在终端上执行以下命令（构建容器）。
sudo docker build . -t server:1执行以下命令创建桥接并检查通信。我假设您在容器（客户端和服务器）之前构建。
// inspect available docker networks (here is my setup) - see bridge is running as default
sudo docker network ls
接下来，您需要检查您的网桥并捕获网桥（容器）的 IP 地址。子网网络是您的服务器 cpp 程序内部需要的网络。如果您有其他的，请更改并重新运行容器构建。
现在你需要创建自己的网络（bridge是一个提供者）并指定你的名字，这里我使用home_net。
sudo docker network create –-driver bridge home_net
// confirm creation running again
sudo docker network ls 您的网络已创建，但为了为容器提供通信，两个容器都必须连接（到网络）。执行以下命令以运行容器并附加到您的网络 home_net。
请注意，您应该为 /bin/bash 构建两个容器（请参阅 Dockerfile 中的注释），以便首先使用命令行运行容器（而不运行构建容器时已编译的程序）。
sudo docker run -it -p 5555:5555 --network=home_net server:1接下来再次检查您的网络。查看您的容器已连接到您的网络。
sudo docker network inspect home_net
对其他容器执行相同操作。
sudo docker run -it --network=home_net client:1并检查（运行以下命令）。
sudo docker network inspect home_net现在您的两个容器正在运行并连接到您的网络。
现在，执行以下命令（在正在运行的容器中）。从服务器启动表单。
./server_medium # container with server
./client_medium # container with client现在您可以看到容器之间的一些通信。
三、Docker 中的覆盖网络
当您想要运行的 docker 容器位于不同的物理位置（在不同的物理主机上运行）时，您仍然可以将容器连接到其他容器。这里我们将在 Docker 中使用覆盖网络概念。
您可以想象，docker 容器可以与桥接通信类似，跨独立的虚拟网络（称为覆盖网络）发送和接收信息。
这意味着我们可以为容器构建私有虚拟网络，并且可以完全透明地交互。请考虑下图。在此示例中，我们可以重用图像和 C++ 客户端-服务器应用程序（IP 地址必须相应更改）。
请注意，在这两种情况下（桥接网络和覆盖网络），容器之间的通信也可以通过运行命令来验证：ping
对于这两种情况（桥接、覆盖），您有 4 种可能的选择来运行您的应用程序（取决于客户端的“位置”）。
在构建客户端映像之前，请考虑以下需要为medium_client.cpp 提供的IP 地址规范。
//CLIENT AND SERVER RUN LOCAL (NOT IN CONTAINERS)
if (inet_pton(AF_INET, "127.0.0.1", &serv_addr.sin_addr) <= 0)
//CLIENT DOES NOT RUN IN CONTAINER. SERVER IN CONTAINER
//if(inet_pton(AF_INET, "172.17.0.2", &serv_addr.sin_addr)<=0)
//BRIDGE COMMUNICATION
//if(inet_pton(AF_INET, "172.21.0.1", &serv_addr.sin_addr)<=0)
//OVERLAY COMMUNICATION
//if(inet_pton(AF_INET, "10.0.9.1", &serv_addr.sin_addr)<=0)使用覆盖网络的容器之间的通信将通过命令 ping 进行验证，但是正如我之前提到的，之前的 C++ 应用程序也可以工作。
运行以下命令（#Host 1 和 #Host 2）
3.1 主机1
首先使用主机 1 网络的 IP 地址初始化网络管理器。
sudo docker swarm init --advertise-addr 192.168.0.101就我而言，我收到的输出如下。
3.2 主机1（内部主持人）
复制并运行命令：
docker swarm join --token SWMTKN-1-4pmk157a83i2nungc6jdtmh7vp4ujqich1pho141kox1dzxeiu-c6usd1wik2kl6p3ot7fhx4pd1 192.168.0.101:2377您应该收到如下信息。
3.2 #主机1（其它）
运行以下命令并验证 swarm 管理器（上图之一显示了 swarm 和网桥）
sudo docker network ls现在创建覆盖网络，这里我们的名字是overnet。
sudo docker network create -d overlay overnet
检查您创建的网络。验证身份等
sudo docker network inspect overnet
拉取两个 Ubuntu 映像（副本），激活网络并创建一个新服务 myservice。以下命令还发送 # Host 2 的图像
sudo docker service create --name myservice --network overnet --replicas 2 ubuntu sleep
运行以下命令确认您已完成的操作。
sudo docker service ls
sudo docker service ps myservice 现在确认您是否正确创建了覆盖网络并且两个容器都已连接。# 主机 1 的 IP 地址为 10.0.1.4。
运行命令
sudo docker network inspect overnet
3.3 主机2
运行相同的操作（我不显示图像，因为它与上面类似）。该主机收到地址IP 10.0.1.5
sudo docker network inspect overnet
3.4 #主机1和#主机2
运行以下命令来安装“ping 命令”。
apt-get update && apt-get install -y iputils-ping在 #Host 1 和 2 上运行命令来捕获容器名称
sudo docker ps并连接到 docker shell 以运行 ping
sudo docker exec -it 94835734987 sh
ping 10.0.1.5 # from host 1
ping 10.0.1.4 # from host 2感谢您的阅读。
四、参考资源
凡本文遇到的代码资源可在下述地址下：
Networking overview | Docker Docs